精品解析:广东佛山市南海区南海实验中学2025-2026学年下学期期中考试八年级物理试卷
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内容正文:
2025-2026学年下学期期中考试初二年级物理试卷
一、选择题(本大题7小题均为单选题,每题3分,共21分)
1. 托起下列哪个物体所用的力最接近1N( )
A. 一枚大头针 B. 一只普通铅笔
C. 两个鸡蛋 D. 一把学生用的椅子
2. 如图所示是小赵在水平公路上骑行的情景,下列说法正确的是( )
A. 自行车受到的重力和地面对自行车的支持力是一对平衡力
B. 自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力是一对相互作用力
C. 自行车匀速转弯时,自行车的运动状态保持不变
D. 停止蹬车后自行车受到惯性继续向前运动
3. 下面事例中不属于利用大气压的是( )
A. 用离心式抽水机把井中的水抽上来
B. 在茶壶盖上做了一个小孔
C. 帕斯卡用几杯水就撑裂了木桶
D. 吸盘吸玻璃
4. 下列做法中,为了减小摩擦的是( )
A. 下雪天给车轮安装防滑链 B. 给自行车链条加润滑油
C. 鞋底刻有凹凸不平的花纹 D. 用力握紧球拍
5. 如图,两边同时用15N的水平力拉弹簧测力计,其示数为( )
A. 30N B. 0N C. 15N D. 无法确定
6. 蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动。如图所示,身系弹性蹦极绳的蹦极运动员从高台跳下,空气阻力忽略不计,则( )
A. 下降过程中运动员的速度越来越大
B. 蹦极过程中,运动员的机械能守恒
C. 蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性绳的弹性势能一直变大
D. 蹦极绳张紧后的下落过程中,运动员重力做功的功率不变
7. 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积均相同的容器,分别装有密度不同的液体,将两个完全相同的小球放入容器中,则( )
A. 小球在两液体中所受浮力相等
B. 两容器底部受到的液体压强相等
C. 甲容器中液体密度小于乙容器中液体密度
D. 小球在乙液体中排开液体的质量较大
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8. 我国科学团队研制出了一款柔性显示玻璃,厚度仅有0.03毫米,创造出新的世界纪录,这种玻璃常应用于折叠屏手机。手指用力压这种玻璃会使其弯曲,玻璃之所以能够弯曲,是由于________(选填“手指”或“玻璃”)发生形变而产生了力;玻璃弯曲说明力可以使物体的________发生改变。停止按压后玻璃恢复原状,说明此玻璃具有________性。
9. 如图甲所示是秋秋自制的水平仪,他利用了重力的方向总是________。如图乙所示,两端开口的透明塑料管灌入适量水也可以制作水平仪,当管内装有同种液体静止时,两端的液面总保持在________,它利用了________原理。
10. 如图甲,注射器的针头做得很尖,是为了______(选填“增大”或“减小”)压强,便于进行肌肉注射;注射前,医生用注射器抽取药液,这样做是为了利用______把药液压入注射器内。如图乙,浇上冷水时,烧瓶里刚停止沸腾的水又重新沸腾,是因为气压越低,沸点越______。
11. 如图所示,小明用8N的握力握住一个总重5N的杯子,静止不动,此时杯子受到摩擦力的大小为______N,方向竖直向______,小明将握力增加到10N,杯子仍然保持静止,则杯子所受摩擦力的大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
12. 春节期间,小明和父母乘飞机去上海旅游。在飞机上升的过程中,外界大气压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”);在飞机飞行过程中,机翼_______(选填“上”或“下”)方的空气流速快,压强小,因此获得了向上的升力。在飞机水平匀速飞行的过程中,小明看到水平桌面上的茶杯静止不动,则茶杯_______(选填“受”或“不受”)摩擦力。
13. 中国人民解放军海军山东舰是中国完全自主设计建造的第一艘航空母舰,某次任务中当它静止在水面上时,它受到的浮力________(选填“大于”、“小于”或“等于”)它受到的重力。当舰载机从航母上起飞后,航母所受的浮力将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。航母从黄海驶向渤海参加军演的过程中,浮力将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(已知黄海液体密度比渤海大)
14. 小白将篮球掷向地面,篮球碰到地面后斜向上反弹。篮球运动过程中经过两个位置A和B。A处的机械能为17J,重力势能为10J,B处的机械能为20J,重力势能为6J。在A位置时动能为______J,如图左侧篮球对应的是______(选填“A”或“B”)位置,篮球的运动路径是______(选填“由A到B”或“由B到A”)。
三、作图题(共7分)
15.
(1)如图所示,将重为2N的木块放在盛有水的烧杯中,木块处于静止状态,请画出木块受到的重力和浮力的示意图(O为木块的重心);
(2)如图所示,货物随传送带一起向右上方做匀速直线运动,画出该货物的受力示意图;
(3)如图所示,放在水平面上的物体A同时受到F₁、F₂两个力的作用,如图(a)所示,请在图(b)中画出这两个力的合力的示意图。
四、实验题(本大题3小题,每空1分,共20分)
16. 在探究“二力平衡的条件”的实验中,同学们先练习使用弹簧测力计:
(1)弹簧测力计是测量力的工具,它根据“在弹性限度内,弹簧的________与所受的拉力成正比”的原理制成的。
(2)如图所示,该测力计的分度值是_______N,示数是_______N。
练习使用弹簧测力计后,小萱采用的实验装置如图甲所示,小乐同学采用的实验装置如图乙所示,通过实验探究把下列问题填补完整。
(3)如果让你在两个实验装置中选择,你认为装置_______(选填“甲”或“乙”)更科学;原因是:________。
(4)在装置乙中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状。这说明两个力必须作用在________才能平衡。
(5)在装置甲中,如果只在右边的盘子里再加一个砝码,木块仍保持静止,此时木块所受的力________(选填“是”、“不是”)平衡力。
17. 小明在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中:
(1)将压强计取出放在空气中,发现U形管内两侧的水面不相平,接下来应当_____
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管水面较低的一侧支管内注入适量水
(2)小明进行上述操作后,又发现新问题:用手轻压或重压橡皮膜,U形管内两水面几乎都无高度差,导致这一现象可能的原因是软管________(选填“漏气”或“不漏气”)
(3)排除故障后,用手按压强计的橡皮膜,U形管内两水面出现一高度差,如图甲;将橡皮膜放入酒精中,U形管内两水面也出现相同的高度差,如图乙;这说明甲、乙两图中橡皮膜所受的压强大小______(选填“相等”或“不相等”),下列研究中也涉及这种研究方法的是_____
A.研究合力与分力的大小关系
B.牛顿对大量的实验事实进行深入研究,总结出牛顿第一定律
C.在研究滑动摩擦力与压力大小的关系时,要控制接触面的粗糙程度相同
(4)比较如图乙、丙实验可知,液体内部压强与液体的_______有关;比较丙、丁实验可知,液体内部压强与液体的________有关.
18. 同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关。
②浮力大小与物体排开液体的体积有关。
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示:
(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是______牛;
(2)为了验证猜想①,分析步骤A、C、D,根据______现象可知:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度______(选填“有”或“无”)关;
(3)为了验证猜想②,分析步骤______,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(4)小聪为了验证猜想③,分析步骤A、B、E,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样的操作是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是______;
(5)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是_______千克/米3。
五、计算题(本大题2小题,共13分)
19. 如下图所示,将质量为0.2kg的物体挂在弹簧测力计下,浸没在酒精中,稳定后弹簧测力计的示数变为1.2N,此时酒精的深度为15cm。已知容器的底面积为120cm2,酒精的密度。(g取10N/kg)
求:
(1)酒精对容器底的压强;
(2)酒精对容器底的压力;
(3)该物体浸没在酒精中时受到的浮力。
20. 自动驾驶是近年来比较热门的话题,自动驾驶技术也已应用到很多汽车上。如图所示,这是某款无人驾驶物流配送车,配送车装配货物后总质量为400kg,车轮与地面的总接触面积为200cm2,设计最高时速为20km/h,配送车在平直路面上匀速行驶过程中受到的阻力为配送车总重的0.15倍。g取10N/kg。求:
(1)无人驾驶物流配送车静止在水平路面上时对路面的压强;
(2)无人驾驶物流配送车以最高时速行驶15min通过的路程;
(3)无人驾驶物流配送车以最高时速行驶15min牵引力所做的功。
六、综合能力题(本大题3小题,每空1分,共18分)
21. 阅读短文,回答问题。
青少年是国家的未来,国家非常关心青少年的健康成长,对于青少年日常使用物品的安全性制定了相关标准。例如:中学生常用的中性笔笔帽上的小孔是出于保护青少年的安全,确保如果有人误吞笔帽时仍有空间进行呼吸,因此也被称为“救命孔”(如图甲、图乙)。国家因此制定了相关标准,《中华人民共和国国家标准—学生用品的安全通用要求(GB21027-2007)》中的规定,书写笔、记号笔、修正笔和水彩笔的笔帽应符合下列规定中的至少一条:①笔帽尺寸足够大。②笔帽上需要有一个横截面积至少为一定数值的通气小孔。③笔帽上的小孔最小通气量为。
(1)中性笔握笔的位置上有一层橡胶是为了________笔与手之间的摩擦;
(2)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物被称为“生命的拥抱”。此方法的科学原理是:一定温度下,一定质量的气体体积变小时,压强________,这一情况与________(选填“吸气”或“呼气”)时人体肺部压强的变化一样;
(3)中性笔笔帽上的小孔会使笔帽内外的气压________(选填“相同”或“不同”),摘笔帽时更容易;
(4)若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时,通过该笔帽通气孔的气体流速可达20m/s。为确保生命安全,人体与外界通气量要达到,则通气孔的面积至少为________。
22. 阅读短文,回答问题。
2019年12月17日,中国首艘国产航母山东舰正式列装服役,标志着我国海军正式迈入了双航母时代。山东舰一直被称为首艘国产航母,航母上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心,舰载机可以在航母上起飞、降落,执行各种军事任务。
(1)舰载机在航母上降落时必须适时放下舰钩,钩住甲板上的拦阻索,达到强行减速的目的,这个过程中,舰载机上飞行员的惯性________(选填“发生”或“不发生”)变化;舰载机机身表面采用的复合材料受力不易形变,说明该材料的________较大;
(2)下列说法正确的是________;
A. 舰载机在航母上降落时,舰钩对拦阻索的拉力小于拦阻索对舰钩的拉力
B. 航母航行时,使航母前进的力的施力物体是空气
C. 舰载机降落在航母甲板上,航母甲板不发生形变
D. 航母沿直线匀速航行,停在水平甲板上的舰载机不受甲板对它的摩擦力
(3)某次训练中,从水平匀速飞行的飞机上间隔相等的时间自由释放三个物体,不考虑空气阻力,站在航母上的人看到这些物体在空中的排列队形是________(选填“竖直”或“倾斜”)的,相邻两个物体间距离________(选填“相等”或“不相等”);
(4)为庆祝“山东舰”列装服役,各种焰火缤纷绽放。有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火,其特点是不会爆炸,能够持续向下喷射火焰,产生大小为自重6倍的恒定的推力,因其速度快产生啸叫声,所以称为“高声”,经实验测量,这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系为f=kv2,如图所示,焰火的最大速度为______m/s(火药的质量不计,g取10N/kg,取1.4,取1.7,取2.2)。
23. 阅读短文,回答问题。
学科实践:制作微型密度计
现有一批小瓶消毒酒精,其标签上的部分信息如表所示。为了方便、快速地检测消毒酒精是否合格,需要设计制作一个能放入小瓶的微型密度计。检测时密度计始终漂浮在液体中,根据其浸入液体体积的不同反映液体密度的大小。如图所示,小明用实心塑料杆套一个泡沫塑料球,下端绕上铜丝,做成一个微型密度计。当密度计漂浮在0.86g/cm3的酒精中,标记液面在杆上的位置;当密度计漂浮在0.88g/cm3的酒精中,再次标记液面在杆上的位置。测量时液面位于这两个位置之间的酒精都是合格的。这两个位置之间的长为lAB,lAB越长,观察分辨越方便。小明制作的微型密度计,总质量为1.1g,其中实心塑料杆的长度为8cm,直径为3mm,泡沫塑料球直径为1.2cm。纯酒精密度ρ酒精=0.8g/cm3,水的密度ρ水=1.0g/cm3,g取10N/kg。
总容量/mL
52
液体含量/mL
50
液体密度
0.86-0.88
成分
酒精、水
(1)泡沫塑料球的作用是______,铜丝的作用是______;
(2)密度计漂浮在0.86g/cm3的酒精中时,液面在杆上的______(选填“A”或“B”)位置,若测量时液面在位置B下方,则被测消毒酒精中酒精成分占比______(选填“偏高”或“偏低”);
(3)为了不使酒精溢出,密度计的最大质量为______g;
(4)lAB的长度为______cm;将这个密度计进一步做好标度,可测量液体的最小密度为____________。(结果保留2位小数;球体体积,r是球体半径;π取3,铜丝体积忽略不计)
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2025-2026学年下学期期中考试初二年级物理试卷
一、选择题(本大题7小题均为单选题,每题3分,共21分)
1. 托起下列哪个物体所用的力最接近1N( )
A. 一枚大头针 B. 一只普通铅笔
C. 两个鸡蛋 D. 一把学生用的椅子
【答案】C
【解析】
【详解】根据重力公式,重力为1N的物体质量约为
A.一枚大头针的质量约,故A不符合题意;
B.一只普通铅笔的质量约,故B不符合题意;
C.两个鸡蛋的质量约,故C符合题意;
D.学生用的椅子质量约几千克,故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示是小赵在水平公路上骑行的情景,下列说法正确的是( )
A. 自行车受到的重力和地面对自行车的支持力是一对平衡力
B. 自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力是一对相互作用力
C. 自行车匀速转弯时,自行车的运动状态保持不变
D. 停止蹬车后自行车受到惯性继续向前运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.自行车受到的重力和地面对自行车的支持力,这两个力的大小并不相等,因为支持力等于人和自行车的总重力,所以不是一对平衡力,故A错误;
B.自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力,它们大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且分别作用在地面和自行车这两个物体上,是一对相互作用力,故B正确;
C.自行车匀速转弯时,运动方向发生了改变,而运动状态包括速度大小和运动方向,所以自行车的运动状态发生了改变,故C错误;
D.停止蹬车后自行车由于惯性继续向前运动,不能说“受到惯性”,惯性不是力,故D错误。
故选B。
3. 下面事例中不属于利用大气压的是( )
A. 用离心式抽水机把井中的水抽上来
B. 在茶壶盖上做了一个小孔
C. 帕斯卡用几杯水就撑裂了木桶
D. 吸盘吸玻璃
【答案】C
【解析】
【详解】A.离心泵工作时,泵壳内气压小于外界大气压,是大气压将水压入泵壳中,再通过叶轮将其甩到高处的,所以是利用了大气压,故A不符合题意;
B.茶壶盖上的小孔与外界大气连通,在壶内气压减小时,大气压通过小孔作用在水上,使水顺利流出壶嘴,所以是利用了大气压,故B不符合题意;
C.帕斯卡用几杯水就撑裂了木桶利用的是液体压强与深度有关,不是利用了大气压,故C符合题意;
D.吸盘吸玻璃时,先排出吸盘里的空气,使内部气压减小,于是在大气压的作用下吸起玻璃,所以是利用了大气压,故D不符合题意。
故选C。
4. 下列做法中,为了减小摩擦的是( )
A. 下雪天给车轮安装防滑链 B. 给自行车链条加润滑油
C. 鞋底刻有凹凸不平的花纹 D. 用力握紧球拍
【答案】B
【解析】
【详解】A.下雪天给车轮安装防滑链,是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A不合题意;
B.给自行车链条加润滑油,润滑油在链条间形成油膜,是通过使接触面分离来减小摩擦力,故B符合题意;
C.鞋底刻有凹凸不平的花纹,是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不合题意;
D.打球时用力握紧球拍,是为了在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故D不合题意。
故选B。
5. 如图,两边同时用15N的水平力拉弹簧测力计,其示数为( )
A. 30N B. 0N C. 15N D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】弹簧测力计两边同时用15N的水平力拉时,弹簧测力计的示数等于挂钩这一端所受的拉力,因此弹簧测力计的示数为15N。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6. 蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动。如图所示,身系弹性蹦极绳的蹦极运动员从高台跳下,空气阻力忽略不计,则( )
A. 下降过程中运动员的速度越来越大
B. 蹦极过程中,运动员的机械能守恒
C. 蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性绳的弹性势能一直变大
D. 蹦极绳张紧后的下落过程中,运动员重力做功的功率不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动员下降过程中,弹性绳张紧前,运动员加速下落;弹性绳张紧后,弹力小于重力时仍加速,弹力大于重力后减速,因此速度先增大后减小,不是一直增大,故A错误。
B.空气阻力忽略不计,绳子的弹性势能会与运动员的动能、重力势能相互转化,因此运动员自身的机械能不守恒(运动员和弹性绳的总机械能守恒),故B错误。
C.弹性势能大小与弹性形变程度有关,弹性绳张紧后的下落过程中,弹性绳被拉得越来越长,形变程度不断增大,因此弹性势能一直变大,故C正确。
D.重力做功的功率,运动员重力不变,弹性绳张紧后运动员下落的速度是变化的,因此重力做功的功率也会变化,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积均相同的容器,分别装有密度不同的液体,将两个完全相同的小球放入容器中,则( )
A. 小球在两液体中所受浮力相等
B. 两容器底部受到的液体压强相等
C. 甲容器中液体密度小于乙容器中液体密度
D. 小球在乙液体中排开液体的质量较大
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲图中小球漂浮,根据漂浮条件,小球受到的浮力等于自身重力;乙图中小球悬浮,根据悬浮条件,小球受到的浮力也等于自身重力。两个小球完全相同、重力相等,因此小球在两液体中所受浮力相等,故A符合题意;
C.由图可知,甲中小球排开液体的体积小于乙中小球排开液体的体积,结合阿基米德原理
在浮力相等时,越小对应液体密度越大,因此甲容器中液体密度大于乙容器中液体密度,故C不符合题意;
B.由图可知两容器内液面高度相同,根据液体压强公式,深度相同时,液体密度越大,容器底部受到的压强越大,因此甲容器底部受到的液体压强大于乙容器,故B不符合题意;
D.根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,即
两球浮力相等,说明排开液体的重力、质量都相等,故D不符合题意。
故选A。
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8. 我国科学团队研制出了一款柔性显示玻璃,厚度仅有0.03毫米,创造出新的世界纪录,这种玻璃常应用于折叠屏手机。手指用力压这种玻璃会使其弯曲,玻璃之所以能够弯曲,是由于________(选填“手指”或“玻璃”)发生形变而产生了力;玻璃弯曲说明力可以使物体的________发生改变。停止按压后玻璃恢复原状,说明此玻璃具有________性。
【答案】 ①. 手指 ②. 形状 ③. 弹
【解析】
【详解】手指用力压玻璃,手指发生弹性形变,要恢复原状,对玻璃产生弹力,使玻璃弯曲。
力的作用效果有两类:改变物体的运动状态、改变物体的形状。玻璃由平直变弯曲,是它的外形发生了变化,说明力可以使物体的形状发生改变。
物体受力发生形变后,撤去外力能够自动恢复原状的性质叫做弹性,停止按压后玻璃恢复原状,说明这种玻璃具有弹性。
9. 如图甲所示是秋秋自制的水平仪,他利用了重力的方向总是________。如图乙所示,两端开口的透明塑料管灌入适量水也可以制作水平仪,当管内装有同种液体静止时,两端的液面总保持在________,它利用了________原理。
【答案】 ①.
竖直向下 ②.
同一高度 ③.
连通器
【解析】
【详解】甲图水平仪利用重力方向总是竖直向下的性质工作;
乙图的塑料管上端开口、底部相连通,构成连通器,根据连通器原理,同种液体静止时两端液面保持在同一高度。
10. 如图甲,注射器的针头做得很尖,是为了______(选填“增大”或“减小”)压强,便于进行肌肉注射;注射前,医生用注射器抽取药液,这样做是为了利用______把药液压入注射器内。如图乙,浇上冷水时,烧瓶里刚停止沸腾的水又重新沸腾,是因为气压越低,沸点越______。
【答案】 ①. 增大 ②. 大气压 ③. 低
【解析】
【详解】[1]根据压强的影响因素可知,压力一定时,减小受力面积可以增大压强。所以针头做得很尖,是通过减小受力面积来增大压强,便于进行肌肉注射。
[2]抽取药液时,拉动活塞后注射器内部气压小于外界大气压,药液在大气压的作用下被压入注射器中,因此注射器抽取药液利用的是大气压。
[3]浇冷水后烧瓶内水蒸气遇冷液化,瓶内气压降低,刚停止沸腾的水会重新沸腾,说明液体沸点随气压降低而降低,因此气压越低,沸点越低。
11. 如图所示,小明用8N的握力握住一个总重5N的杯子,静止不动,此时杯子受到摩擦力的大小为______N,方向竖直向______,小明将握力增加到10N,杯子仍然保持静止,则杯子所受摩擦力的大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 5 ②. 上 ③. 不变
【解析】
【详解】[1][2][3]如图所示,杯子(含水)静止时,在竖直方向受到的总重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反。杯子和水总重5N,则摩擦力的大小为5N,摩擦力的方向与重力方向相反,竖直向上。小明将握力增加到10N,杯子仍然保持静止,总重力与摩擦力仍是一对平衡力,总重力不变,则摩擦力不变。
12. 春节期间,小明和父母乘飞机去上海旅游。在飞机上升的过程中,外界大气压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”);在飞机飞行过程中,机翼_______(选填“上”或“下”)方的空气流速快,压强小,因此获得了向上的升力。在飞机水平匀速飞行的过程中,小明看到水平桌面上的茶杯静止不动,则茶杯_______(选填“受”或“不受”)摩擦力。
【答案】 ①. 变小 ②. 上 ③. 不受
【解析】
【详解】[1]在飞机上升的过程中,海拔越高,空气越稀薄,则外界大气压强变小。
[2]在飞机飞行过程中,机翼向上凸起,机翼上方的空气流速快,压强小,因此获得了向上的升力。
[3]在飞机水平匀速飞行的过程中,小明看到水平桌面上的茶杯静止不动,茶杯相对桌面没有相对滑动的趋势,则茶杯不受摩擦力。
13. 中国人民解放军海军山东舰是中国完全自主设计建造的第一艘航空母舰,某次任务中当它静止在水面上时,它受到的浮力________(选填“大于”、“小于”或“等于”)它受到的重力。当舰载机从航母上起飞后,航母所受的浮力将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。航母从黄海驶向渤海参加军演的过程中,浮力将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(已知黄海液体密度比渤海大)
【答案】 ①.
等于 ②.
变小 ③.
不变
【解析】
【详解】航母静止在水面时处于漂浮状态,由漂浮条件可知,故浮力等于重力;
舰载机从航母起飞后,航母总重力减小,因漂浮时浮力始终等于总重力,故浮力变小;
航母从黄海驶向渤海过程中始终处于漂浮状态,自身总重力不变,故所受浮力不变。
14. 小白将篮球掷向地面,篮球碰到地面后斜向上反弹。篮球运动过程中经过两个位置A和B。A处的机械能为17J,重力势能为10J,B处的机械能为20J,重力势能为6J。在A位置时动能为______J,如图左侧篮球对应的是______(选填“A”或“B”)位置,篮球的运动路径是______(选填“由A到B”或“由B到A”)。
【答案】 ①. 7 ②. B ③. 由B到A
【解析】
【详解】[1]机械能为动能和势能的总和,所以在A位置时动能为
[2]重力势能与质量和高度有关。左侧篮球的位置低,重力势能较小,所以左侧篮球对应的是B位置。
[3]篮球与地面碰撞和克服空气阻力时会损失机械能,运动过程中机械能是减小的。位置A的机械能小于位置B的机械能,所以篮球的运动路径是由B到A。
三、作图题(共7分)
15.
(1)如图所示,将重为2N的木块放在盛有水的烧杯中,木块处于静止状态,请画出木块受到的重力和浮力的示意图(O为木块的重心);
(2)如图所示,货物随传送带一起向右上方做匀速直线运动,画出该货物的受力示意图;
(3)如图所示,放在水平面上的物体A同时受到F₁、F₂两个力的作用,如图(a)所示,请在图(b)中画出这两个力的合力的示意图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
木块受到的重力大小为2N,方向竖直向下,作用点在它的重心;木块漂浮,处于静止状态,由二力平衡可知,物体所受浮力
浮力方向与重力方向相反,为竖直向上;由木块重心竖直向下、竖直向上画有向线段,分别用和表示,据此作图。
【小问2详解】
货物随传送带一起向右上方做匀速直线运动,货物受力平衡,受到竖直向下的重力,垂直于传送带向上的支持力,沿传送带向上的摩擦力,作用点在货物的重心,据此作图。
【小问3详解】
因为二力在同一直线上,方向相反,所以两个力的合力为
方向与较大的力方向一致,则方向与方向相同,水平向左;过物体的重心沿水平向左的方向画出大小为30N的合力,据此作图。
四、实验题(本大题3小题,每空1分,共20分)
16. 在探究“二力平衡的条件”的实验中,同学们先练习使用弹簧测力计:
(1)弹簧测力计是测量力的工具,它根据“在弹性限度内,弹簧的________与所受的拉力成正比”的原理制成的。
(2)如图所示,该测力计的分度值是_______N,示数是_______N。
练习使用弹簧测力计后,小萱采用的实验装置如图甲所示,小乐同学采用的实验装置如图乙所示,通过实验探究把下列问题填补完整。
(3)如果让你在两个实验装置中选择,你认为装置_______(选填“甲”或“乙”)更科学;原因是:________。
(4)在装置乙中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状。这说明两个力必须作用在________才能平衡。
(5)在装置甲中,如果只在右边的盘子里再加一个砝码,木块仍保持静止,此时木块所受的力________(选填“是”、“不是”)平衡力。
【答案】(1)伸长量 (2) ①. 0.2 ②. 2.6
(3) ①. 乙 ②. 小车的滚动摩擦力远小于木块的滑动摩擦力,可以减小摩擦力对实验结果的干扰 (4)同一直线上
(5)是
【解析】
【小问1详解】
弹簧测力计的工作原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长量和所受拉力成正比。
【小问2详解】
观察弹簧测力计刻度,0~1N之间分出了5个小格,因此每个小格代表的分度值是0.2N,示数为2.6N。
【小问3详解】
甲图中木块和桌面间是滑动摩擦,乙图中小车和桌面间是滚动摩擦,滚动摩擦远小于滑动摩擦,能最大程度减小摩擦力对二力平衡实验的干扰,因此乙装置更科学。
【小问4详解】
将小车旋转一定角度后,两个拉力不在同一直线上,小车松手后无法保持平衡、会转回原位,说明二力平衡需要两个力作用在同一直线上。
【小问5详解】
木块保持静止,属于平衡状态,处于平衡状态的物体受到的力一定是平衡力。
17. 小明在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中:
(1)将压强计取出放在空气中,发现U形管内两侧的水面不相平,接下来应当_____
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管水面较低的一侧支管内注入适量水
(2)小明进行上述操作后,又发现新问题:用手轻压或重压橡皮膜,U形管内两水面几乎都无高度差,导致这一现象可能的原因是软管________(选填“漏气”或“不漏气”)
(3)排除故障后,用手按压强计的橡皮膜,U形管内两水面出现一高度差,如图甲;将橡皮膜放入酒精中,U形管内两水面也出现相同的高度差,如图乙;这说明甲、乙两图中橡皮膜所受的压强大小______(选填“相等”或“不相等”),下列研究中也涉及这种研究方法的是_____
A.研究合力与分力的大小关系
B.牛顿对大量的实验事实进行深入研究,总结出牛顿第一定律
C.在研究滑动摩擦力与压力大小的关系时,要控制接触面的粗糙程度相同
(4)比较如图乙、丙实验可知,液体内部压强与液体的_______有关;比较丙、丁实验可知,液体内部压强与液体的________有关.
【答案】 ①. B ②. 漏气 ③. 相等 ④. A ⑤. 密度 ⑥. 深度
【解析】
【详解】(1)进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的;选B.(2)使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管两边液面几乎没有变化,则说明装置漏气;(3)用手按压强计的橡皮膜和将橡皮膜放入酒精中,所起的效果是一样的,都会给橡皮膜一个压强,使U形管内水面出现高度差.所用的方法是:等效替代法.
A. 研究合力与分力的大小关系是采用的是等效替代法;
B. 牛顿对大量的实验事实进行深入研究,总结出牛顿第一定律,采用的是实验推理法;
C. 在研究滑动摩擦力与压力大小的关系时,要控制接触面的粗糙程度相同,采用的是控制变量法;
(4)比较乙、丙实验可知,在液体的深度相同时,图丙中用的是盐水,其密度大于酒精的密度,因此U形管内水面出现高度差比较大,说明液体内部压强与液体的密度有关系;比较丙、丁实验可知,在液体的密度相同时,图丙中压强计的金属盒所处的深度较深,U形管内水面出现高度差比较大,说明液体内部压强与液体的深度有关系.
【点睛】(1)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的.
(2)检查装置是否漏气时,用手轻轻按压几下橡皮膜,看液体能否灵活升降;
(3)本题用到了物理上常用的研究方法--等效替代法.用手按压强计的橡皮膜,U形管内水面出现高度差;将橡皮膜放入酒精中,U形管内水面也出现高度差.说明用手按压强计的橡皮膜和将橡皮膜放入酒精中,所起的效果是一样的,都会给橡皮膜一个压强.
(4)比较乙、丙实验是控制深度相同,改变液体的密度,观察U形管两侧的液面高度差是否相等,得出液体内部压强是否和液体的密度有关;比较丙、丁实验是控制液体的密度相同,改变液体的深度,观察U形管两侧的液面高度差是否相等,得出液体内部压强是否和液体的深度有关.
18. 同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关。
②浮力大小与物体排开液体的体积有关。
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示:
(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是______牛;
(2)为了验证猜想①,分析步骤A、C、D,根据______现象可知:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度______(选填“有”或“无”)关;
(3)为了验证猜想②,分析步骤______,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(4)小聪为了验证猜想③,分析步骤A、B、E,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样的操作是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是______;
(5)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是_______千克/米3。
【答案】(1)4 (2) ①. 弹簧测力计示数不变 ②. 无 (3)A、B、C
(4) ①. 错误 ②. 没有控制物体排开液体的体积相同
(5)
【解析】
【小问1详解】
由图A得物体重力,物体完全浸没在水中时,弹簧测力计拉力为2N,浮力
【小问2详解】
分析A、C、D:物体完全浸没在水中后,改变浸入深度,弹簧测力计的示数始终为2N,说明浮力大小不变,因此可得:浸没在液体中的物体所受浮力与浸入深度无关。
【小问3详解】
验证浮力大小与排开液体体积的关系,需要控制液体密度相同,改变排开液体体积,因此选择步骤A、B、C。
【小问4详解】
验证浮力与液体密度的关系,必须控制排开液体体积不变。该操作中,步骤B物体部分浸入水中,步骤E物体完全浸没在盐水中,排开液体体积不同,没有控制变量,因此操作错误。
【小问5详解】
物体完全浸没在液体中时,排开液体的体积等于自身体积,由阿基米德原理得,在水中受到的浮力
在盐水中受到的浮力
两式联立得
五、计算题(本大题2小题,共13分)
19. 如下图所示,将质量为0.2kg的物体挂在弹簧测力计下,浸没在酒精中,稳定后弹簧测力计的示数变为1.2N,此时酒精的深度为15cm。已知容器的底面积为120cm2,酒精的密度。(g取10N/kg)
求:
(1)酒精对容器底的压强;
(2)酒精对容器底的压力;
(3)该物体浸没在酒精中时受到的浮力。
【答案】(1)
1200Pa (2)
14.4N (3)
0.8N
【解析】
【小问1详解】
酒精对容器底的压强
【小问2详解】
酒精对容器底的压力
【小问3详解】
物体的重力
该物体浸没在酒精中时受到的浮力
20. 自动驾驶是近年来比较热门的话题,自动驾驶技术也已应用到很多汽车上。如图所示,这是某款无人驾驶物流配送车,配送车装配货物后总质量为400kg,车轮与地面的总接触面积为200cm2,设计最高时速为20km/h,配送车在平直路面上匀速行驶过程中受到的阻力为配送车总重的0.15倍。g取10N/kg。求:
(1)无人驾驶物流配送车静止在水平路面上时对路面的压强;
(2)无人驾驶物流配送车以最高时速行驶15min通过的路程;
(3)无人驾驶物流配送车以最高时速行驶15min牵引力所做的功。
【答案】(1)
2×105Pa (2)
5km (3)
3×106J
【解析】
【小问1详解】
配送车总重力
配送车静止在水平路面上,对路面的压力等于自身重力
车轮与地面的总接触面积
所以车静止在水平路面上时对路面的压强
【小问2详解】
无人驾驶物流配送车以最高时速行驶15min通过的路程
【小问3详解】
配送车匀速行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,即
所以牵引力所做的功
六、综合能力题(本大题3小题,每空1分,共18分)
21. 阅读短文,回答问题。
青少年是国家的未来,国家非常关心青少年的健康成长,对于青少年日常使用物品的安全性制定了相关标准。例如:中学生常用的中性笔笔帽上的小孔是出于保护青少年的安全,确保如果有人误吞笔帽时仍有空间进行呼吸,因此也被称为“救命孔”(如图甲、图乙)。国家因此制定了相关标准,《中华人民共和国国家标准—学生用品的安全通用要求(GB21027-2007)》中的规定,书写笔、记号笔、修正笔和水彩笔的笔帽应符合下列规定中的至少一条:①笔帽尺寸足够大。②笔帽上需要有一个横截面积至少为一定数值的通气小孔。③笔帽上的小孔最小通气量为。
(1)中性笔握笔的位置上有一层橡胶是为了________笔与手之间的摩擦;
(2)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物被称为“生命的拥抱”。此方法的科学原理是:一定温度下,一定质量的气体体积变小时,压强________,这一情况与________(选填“吸气”或“呼气”)时人体肺部压强的变化一样;
(3)中性笔笔帽上的小孔会使笔帽内外的气压________(选填“相同”或“不同”),摘笔帽时更容易;
(4)若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时,通过该笔帽通气孔的气体流速可达20m/s。为确保生命安全,人体与外界通气量要达到,则通气孔的面积至少为________。
【答案】(1)
增大 (2) ①.
变大 ②.
呼气 (3)
相同 (4)
【解析】
【小问1详解】
握笔处的橡胶表面更粗糙,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大笔与手之间的摩擦,防止握笔打滑。
【小问2详解】
根据气体压强的规律,一定温度下,一定质量的气体体积变小时,压强会增大;
对腹部施压时胸腔容积变小、内部气压变大,将异物压出,这和人体呼气时的原理一致:呼气时肺部收缩,内部气体体积减小、气压升高,将气体排出体外。
【小问3详解】
笔帽上的小孔连通了笔帽内部和外界大气,让笔帽内外气压始终保持相同,不会因为内外气压差把笔帽“吸住”,因此摘笔帽更轻松。
【小问4详解】
通气量是单位时间内通过小孔的气体体积,满足公式(为通气量,为气体流速,为小孔面积),通气孔的面积
22. 阅读短文,回答问题。
2019年12月17日,中国首艘国产航母山东舰正式列装服役,标志着我国海军正式迈入了双航母时代。山东舰一直被称为首艘国产航母,航母上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心,舰载机可以在航母上起飞、降落,执行各种军事任务。
(1)舰载机在航母上降落时必须适时放下舰钩,钩住甲板上的拦阻索,达到强行减速的目的,这个过程中,舰载机上飞行员的惯性________(选填“发生”或“不发生”)变化;舰载机机身表面采用的复合材料受力不易形变,说明该材料的________较大;
(2)下列说法正确的是________;
A. 舰载机在航母上降落时,舰钩对拦阻索的拉力小于拦阻索对舰钩的拉力
B. 航母航行时,使航母前进的力的施力物体是空气
C. 舰载机降落在航母甲板上,航母甲板不发生形变
D. 航母沿直线匀速航行,停在水平甲板上的舰载机不受甲板对它的摩擦力
(3)某次训练中,从水平匀速飞行的飞机上间隔相等的时间自由释放三个物体,不考虑空气阻力,站在航母上的人看到这些物体在空中的排列队形是________(选填“竖直”或“倾斜”)的,相邻两个物体间距离________(选填“相等”或“不相等”);
(4)为庆祝“山东舰”列装服役,各种焰火缤纷绽放。有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火,其特点是不会爆炸,能够持续向下喷射火焰,产生大小为自重6倍的恒定的推力,因其速度快产生啸叫声,所以称为“高声”,经实验测量,这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系为f=kv2,如图所示,焰火的最大速度为______m/s(火药的质量不计,g取10N/kg,取1.4,取1.7,取2.2)。
【答案】(1) ①. 不发生 ②. 硬度 (2)D
(3) ①. 竖直 ②. 不相等
(4)11
【解析】
【小问1详解】
惯性大小只与物体质量有关,飞行员质量不变,故惯性不发生变化;
复合材料受力不易形变,说明该材料硬度较大。
【小问2详解】
A. 舰钩对拦阻索的拉力与拦阻索对舰钩的拉力是相互作用力,大小相等,故A错误;
B. 航母航行时,螺旋桨向后推水,水对航母的作用力使航母前进,施力物体是水,故B错误;
C. 力可以使物体发生形变,舰载机对甲板的压力会使甲板发生微小形变,故C错误;
D. 航母沿直线匀速航行时,停在甲板上的舰载机与甲板相对静止,无相对运动趋势,不受摩擦力,故D正确。
故选D。
【小问3详解】
物体被释放后,因惯性保持与飞机相同的水平速度,水平方向与飞机相对静止,故站在航母上的人看到物体排成竖直队形;
物体竖直方向做加速运动,相等时间内下落距离逐渐增大,故相邻物体间距离不相等。
【小问4详解】
焰火的重力为
焰火受到的推力为
当焰火速度最大时,受力平衡,向上的推力等于向下的重力与阻力之和,即
故此时阻力
由图像可知,当时,
由得
最大速度为
23. 阅读短文,回答问题。
学科实践:制作微型密度计
现有一批小瓶消毒酒精,其标签上的部分信息如表所示。为了方便、快速地检测消毒酒精是否合格,需要设计制作一个能放入小瓶的微型密度计。检测时密度计始终漂浮在液体中,根据其浸入液体体积的不同反映液体密度的大小。如图所示,小明用实心塑料杆套一个泡沫塑料球,下端绕上铜丝,做成一个微型密度计。当密度计漂浮在0.86g/cm3的酒精中,标记液面在杆上的位置;当密度计漂浮在0.88g/cm3的酒精中,再次标记液面在杆上的位置。测量时液面位于这两个位置之间的酒精都是合格的。这两个位置之间的长为lAB,lAB越长,观察分辨越方便。小明制作的微型密度计,总质量为1.1g,其中实心塑料杆的长度为8cm,直径为3mm,泡沫塑料球直径为1.2cm。纯酒精密度ρ酒精=0.8g/cm3,水的密度ρ水=1.0g/cm3,g取10N/kg。
总容量/mL
52
液体含量/mL
50
液体密度
0.86-0.88
成分
酒精、水
(1)泡沫塑料球的作用是______,铜丝的作用是______;
(2)密度计漂浮在0.86g/cm3的酒精中时,液面在杆上的______(选填“A”或“B”)位置,若测量时液面在位置B下方,则被测消毒酒精中酒精成分占比______(选填“偏高”或“偏低”);
(3)为了不使酒精溢出,密度计的最大质量为______g;
(4)lAB的长度为______cm;将这个密度计进一步做好标度,可测量液体的最小密度为____________。(结果保留2位小数;球体体积,r是球体半径;π取3,铜丝体积忽略不计)
【答案】(1) ①. 增大排开液体体积,使密度计漂浮 ②. 降低重心,使密度计竖直漂浮
(2) ①. A ②. 偏低
(3)1.72 (4) ①. 0.43 ②.
【解析】
【小问1详解】
泡沫塑料球密度小,可增大排开液体的体积,使密度计能漂浮在液体中;铜丝绕在密度计下端,可降低整体重心,使密度计保持竖直漂浮状态。
【小问2详解】
密度计漂浮时浮力等于总重力,即;由阿基米德原理可知,液体密度越小,排开液体的体积越大。的酒精密度更小,更大,液面在杆上的位置更靠上,故为A位置;液面在B下方时,比时更小,说明被测液体密度更大。因纯酒精密度小于水的密度,混合液密度越大,酒精成分占比越低。
【小问3详解】
瓶子空余体积为
即密度计排开液体的最大体积为,否则酒精溢出。为保证所有合格消毒酒精检测时均不溢出,按合格酒精的最小密度计算。由漂浮条件,得最大质量
【小问4详解】
塑料杆半径
横截面积
泡沫球半径
体积
密度计漂浮时,则时,
时,
两次排开体积差。因两次液面均在杆上,泡沫球完全浸没,故,得
可测量的最小密度对应密度计刚好完全浸没的临界状态,此时。而密度计总体积为泡沫球体积与杆伸出球部分的体积之和
故最小密度
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